La exposición a espacios verdes mejora el rendimiento cognitivo en los niños. Evidencia de efectos sobre el volumen cerebral; por Kurt Beil, Naturópata ND

Referencia

Dadvand P, Pujol J, Macià D, et al. The association between lifelong greenspace exposure and 3-dimensional brain magnetic resonance imaging in Barcelona schoolchildren. Environ Health Perspect. 2018;126(2):1-8.

Objetivo

Evaluar la relación entre la exposición de los niños al espacio verde y los cambios morfológicos en áreas cognitivas del cerebro.

Diseño y Participantes

Este estudio se realizó como un subconjunto del proyecto BREATHE (Desarrollo de cerebro y partículas ultrafinas de contaminación del aire en niños en edad escolar) en Barcelona, ​​España. 1 niños en edad escolar (N = 253, de 7 a 9 años de edad) fueron seguidos durante un año y evaluados por el volumen de su cerebro y las regiones individuales del cerebro, el desempeño en tareas cognitivas y la cantidad de espacios verdes que rodean su residencia.

Medidas de resultado

A cada participante se les tomaron imágenes de resonancia magnética de su cerebro utilizando RMN 3D de alta resolución para medir imágenes de voxel (es decir, píxeles 3D) de la materia gris y blanca de las áreas cerebral y cerebelosa derecha e izquierda:

• Corteza prefrontal, responsable del funcionamiento ejecutivo y cognitivo.
• Área superior, asociada a memoria de trabajo y toma de decisiones.
• Área inferior (específicamente el opérculo de la ínsula), asociado con el pensamiento consciente, la motivación y la planificación.
• Corteza premotora, responsable de la planificación, el aprendizaje y la imitación del movimiento.
• Cerebelo, responsable de la coordinación muscular y el equilibrio, así como de la atención, el aprendizaje y las habilidades motoras.

Además, se realizaron las siguientes pruebas cada 3 meses durante un período de 12 meses, para evaluar la función cognitiva y el rendimiento en 2 áreas:

• Memoria de trabajo, evaluada mediante una prueba basada en pantalla (" n -back") en la que se pide a los participantes que identifiquen si una imagen de una serie rodante es igual o diferente a una imagen presentada anteriormente.
• Atención, evaluada mediante la tarea de red de atención (ANT) basada en pantalla, en la que se miden 3 aspectos de atención (alerta, orientación y control ejecutivo) mediante el tiempo de reacción del estímulo con señales de advertencia, señales espaciales y señales de decisión, respectivamente.

El espacio verde alrededor de la residencia de cada participante se determinó utilizando los datos satelitales del índice de vegetación de diferencia normalizada (NDVI), un método común para evaluar la cantidad y el tipo de uso de la tierra. Se utilizó el NDVI para un radio de 100 m de todas las direcciones residenciales desde el momento del nacimiento hasta la fecha de recolección de datos de MRI, y los resultados se promediaron y ponderaron según la duración de la residencia en cada ubicación para crear un valor de exposición de espacio verde de por vida (LGE) para cada participante.

Los datos se analizaron mediante análisis de regresión lineal separados para cada voxel cerebral en comparación con LGE, y se agregaron en grupos de proximidad. Los datos también se analizaron utilizando la memoria de trabajo y los resultados de las tareas de atención como predictores, para identificar si los puntajes más altos de las pruebas se correlacionaban con el aumento del volumen cerebral en áreas clave. El estatus socioeconómico de los participantes (SES) se controló tanto a nivel individual (es decir, educación materna) como a nivel de vecindario (es decir, índice de vulnerabilidad urbana del censo), al igual que el sexo y la edad.

Resultados clave

En general, se encontraron asociaciones estadísticamente significativas entre todas las medidas, incluidas las siguientes:

• El tamaño del grupo voxel de MRI (que indica una neuroanatomía agrandada) se asoció positivamente con un mejor rendimiento en las puntuaciones n -back y ANT, lo que demuestra la relación entre la estructura cerebral y la función, hallazgos que concuerdan con décadas de investigación en neurociencia. 
• El mejor desempeño en las puntuaciones de n -back y ANT se asoció positivamente con el aumento de la cantidad de LGE, lo que demuestra que la memoria de trabajo y la atención pueden verse afectadas por la cantidad de espacios verdes residenciales, lo que es consistente con los resultados del estudio anterior. 
• La cantidad de LGE se asoció con el tamaño de los grupos de voxel de MRI en todas las áreas clave del cerebro mencionadas. Las áreas de materia gris (córtex prefrontal derecho, cúmulo inferior y córtex premotor izquierdo) y materia blanca (región prefrontal derecha, cúmulo inferior y cerebelo derecho e izquierdo) todavía demostraron asociaciones estadísticamente significativas con LGE incluso después de controlar el SES. Esto sugiere que para los niños que participan en este estudio, puede haber un vínculo entre la cantidad de espacios verdes residenciales y el volumen de estructuras cerebrales anatómicas.

También hubo una superposición sustancial de los grupos de voxel de MRI relacionados con el rendimiento n- back y ANT con aquellas áreas influenciadas por LGE, en algunos casos que muestran una superposición de hasta el 64%.

Lo más importante es que los análisis de regresión lineal predijeron el efecto del tamaño del grupo voxel en n -back y las puntuaciones ANT en grupos específicos de voxel de MRI influenciados por LGE, incluso después de controlar el SES, el género y la edad, como lo indican los coeficientes de regresión: *

• n -back (memoria de trabajo)
• Corteza prefrontal derecha, grupo superior, materia gris (coeficiente de regresión: 3.0; intervalo de confianza del 95% [IC]: 0.4-5.6; P = 0.02)
• Corteza prefrontal derecha, grupo inferior, materia gris (coeficiente de regresión: 1.6; IC 95%: 0.2-3.1; P = 0.02)
• Corteza premotora izquierda, materia gris (coeficiente de regresión: 4.3; IC 95%: 1.2-7.4; P = 0.01)
• Región premotora izquierda, sustancia blanca (coeficiente de regresión: 3.1; IC 95%: 0.2-6.0; P = 0.04)
• ANT (atención)
• Corteza prefrontal izquierda, materia gris (coeficiente de regresión: −127; 95% CI: −2260-7; P = 0.06)

Implicaciones para la práctica

Este estudio encontró que la exposición de la vegetación infantil en su entorno residencial proximal incrementaba el volumen cerebral y mejoraba la función cognitiva. Es el primer estudio de este tipo que muestra que crecer en un entorno familiar más ecológico tiene un beneficio medible en la memoria y atención de los niños con la evidencia correspondiente de cambios positivos en las estructuras cerebrales relacionadas. Estos datos ayudan mucho a demostrar que estar en la naturaleza es algo más que una experiencia de “sentirse bien”.

Por supuesto, las cualidades beneficiosas del mundo natural han sido reconocidas durante milenios en culturas de todo el mundo. Escritores como el poeta chino del siglo VIII, Li Bai, han descrito bellamente el valor de "quedarse en la montaña sonriendo" para la salud mental y física. El naturalista y fundador de la arquitectura paisajista del siglo XIX, Frederick Law Olmsted, discutió de manera famosa cómo "el disfrute del paisaje [natural] emplea la mente sin fatiga y, sin embargo, la ejerce ... y así, a través de la influencia de la mente sobre el cuerpo, se obtiene la Efecto de los descansos refrescantes y revitalización de todo el sistema. "

Esta apreciación del "poder curativo de la naturaleza" comenzó a ser investigada como un objetivo académico en la década de 1970 por investigadores como Rachel y Stephan Kaplan, quienes desarrollaron la Teoría de la Restauración de la Atención (ART). Su teoría, que afirma que pasar tiempo en la naturaleza mejora la fatiga mental y la concentración, ha sido respaldada por muchos estudios. Estas mejoras cognitivas son solo uno de los beneficios de la exposición al espacio verde, con otros efectos validados que incluyen niveles reducidos de depresión y ansiedad (tanto individual como epidemiológicamente), mejora del sistema inmunológico y la función cardiovascular, y reducción de la mortalidad.

Este estudio actual no es el primero en utilizar imágenes del cerebro para medir los efectos positivos del espacio verde. Un artículo en la edición de febrero de 2018 de la revista Natural Medicine Journal discutió un estudio que usó fMRI para detectar cambios en la anatomía cerebral (particularmente la amígdala) de adultos en Alemania en relación con su espacio verde residencial. Otros estudios han demostrado cómo criarse como niños en entornos urbanos y rurales puede influir en las estructuras cerebrales relacionadas con el monitoreo de conflictos, la excitación y la hipervigilancia , y cómo dichos entornos pueden hacer que las personas estén predispuestas o más vulnerables a condiciones como las posteriores. trastorno por estrés traumático (TEPT) y esquizofrenia. Estos tipos de estudios sugieren que la búsqueda de una salud óptima tal vez quiera incluir la consideración del contexto ambiental y su impacto en el bienestar mental y el desarrollo. 

Limitaciones

Aunque los modelos de regresión proporcionan evidencia de predicción en lugar de una simple correlación, el diseño del estudio no permite la exploración de los mecanismos causales que relacionan la LGE con los cambios cognitivos. Si bien la teoría y las décadas de investigación apoyan el TAR como una explicación viable para estos resultados de tareas de atención y memoria de trabajo, es posible que otros factores relacionados con el espacio verde como el aumento de la actividad física  y los contactos sociales También estuvieron involucrados. Esto es difícil de determinar ya que los niños en este estudio no tuvieron sus actividades físicas o sociales registradas para su análisis. Es posible que los estudios futuros quieran incluir estas variables para comprender mejor los efectos causales que los espacios verdes tienen en el desarrollo cognitivo, como se ha hecho con las condiciones de salud mental como la depresión, la ansiedad y el estrés psicológico. 

Conclusiones

Se ha demostrado que la cantidad de vegetación que rodea los hogares de los niños afecta su cognición a nivel anatómico y funcional, con efectos estadísticamente significativos en la neuroanatomía y la memoria de trabajo relacionada y el desempeño de las tareas de atención. Esto debe ser observado por los médicos, padres y maestros, así como cualquier persona que trabaje con poblaciones pediátricas con deficiencias cognitivas, rendimiento académico o de comportamiento deficiente y cualquier persona que desee maximizar el potencial cognitivo. Esta información también puede beneficiar a los funcionarios de salud pública, los planificadores urbanos y los responsables políticos interesados ​​en proporcionar espacios públicos más saludables y óptimos para que las personas vivan, trabajen y jueguen.

* Como recordatorio, los coeficientes de regresión muestran la relación lineal entre dos variables, esencialmente la "pendiente" de la gráfica. Por ejemplo, por cada aumento de voxel en rPFC-IA, hubo un aumento correspondiente de 3.0 en la puntuación n- back (en aquellos voxels que fueron afectados por LGE).

Referencias

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Fuente: Natural Medicine Journal